Daha önce bir grubun üyesi olduysanız, iletişimin son derece önemli olduğunu bilirsiniz. Aynı şey ortak bir hedefe yönelmiş hücrelerimiz için de geçerlidir. Hücreler birbirleriyle iletişim kurmak ve koordinasyon sağlamak zorundadır. Yani çok hücreli bir organizmadaki tüm hücreler, ‘hayatta kalma’ adı verilen bir projede birlikte çalışmalıdır. Bunu başarabilmek için de verimli bir iletişim gereklidir.
Hücrelerimiz, kimyasal moleküller biçiminde milyonlarca sinyal gönderip alır. Gönderilen ve alınan sinyaller, dokuların, organların ve tüm organizmaların gelişimi için çok önemlidir. Sıkı bir şekilde düzenlenmesi gerekir çünkü herhangi bir hata ciddi hastalıklara neden olacaktır. Tüm bunları, hücre sinyal iletimi adı verilen verimli ve dinamik bir iletişim biçimi aracılığıyla gerçekleştirirler.
Hücre Sinyal İletimi Nasıl Gerçekleşir?
İletişim bir organizmanın tüm yaşamı boyunca olmazsa olmazıdır, bu nedenle hücreler ve dokular komşularına herhangi bir ihtiyaçları veya sahip oldukları bilgiler hakkında “Burada biraz oksijene ihtiyacım var”, “Ben bir göz küresiyim, senin buna ihtiyacın yok” gibi uyarılar verirler. Hatta yardıma ihtiyaçları olduğunda “Yardıma ihtiyacım var, bakteriler bana saldırıyor” gibi mesajlar da yollayabilirler.
Hücre sinyal iletimi, üç basit adımda gerçekleşir. A hücresinin B hücresine bir mesaj göndermek istediğini varsayalım. A hücresi, bu mesajı veya sinyali taşıyan molekülleri salgılar. Bu moleküllere, sinyal molekülleri denir ve bir haberci gibi işlev görürler.
Sinyal molekülleri lipitler, proteinler ve hatta gazlar olabilir. Şimdi, mesajı almak için B hücresinin bir reseptöre ihtiyacı var. Bu sinyal molekülüne bağlanabilen bir proteindir. Bu reseptörler moleküllere bağlanmak için hücre yüzeyinde bulunurlar ve her reseptör belirli bir sinyal molekülü ile etkileşime girecek biçimdedir. A hücresinden gelen sinyal molekülü, B hücresi üzerindeki reseptörüne bağlandığında, hücre sinyal iletiminin ilk kısmı tamamlanır.
Molekülün B Hücresi üzerindeki ilgili reseptörüne bağlanması, reseptörü aktive eder. Bu aktivasyon, reseptörün şeklinin değişmesine neden olur. Bu durumda B hücresi mesajın hücrelerin diğer kısımlarına ve hatta bazen başka moleküllere yayıldığı bir dizi olay başlatır. Bu ikinci adımdır.
Üçüncü ve son adım ise yanıttır. Sinyalleşme molekülü artık A hücresinin mesajını B hücresine başarıyla iletmiştir. Şimdi artık B hücresi bu mesaja nasıl yanıt vereceğine karar vermelidir. Örneğin, A hücresi B hücresini artan kan şekeri seviyesi nedeniyle uyarmışsa, ortaya çıkan yanıt insülin üretimini artıracaktır.
Hücre Sinyal İletimi Çeşitleri Nelerdir?
Vücudumuzdaki hücreler, hepsi birlikte çalışan trilyonlarca üyeden oluşan bir ekibin parçasıdır. Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, mesaj gönderen ve alan tüm hücreler kapı komşusu değildir. Bu nedenle hücreler arası iletişim hücre içi ve hücreler arası sinyalleşme olarak ayrılır.
Hücre içi sinyalleşme, iç ve dış uyaranlara yanıt olarak hücre içinde gerçekleşir. Başka bir deyişle, bir hücrenin kendi kendine konuşması ve bağımsız olarak çalışmasıdır. Hücreniz bir şeyleri ileride hatırlamanız için not alır.
Bazen sadece komşularınıza bir mesaj göndermek istersiniz. Doğrudan temas halinde olan veya birbirine çok yakın yerleştirilmiş hücreler, boşluk bağlantıları ile bunu başaracaktır. Bu tür hücrelerin onları birbirine bağlayan geçitleri vardır. Sinyal molekülleri bu geçitlerden kolaylıkla geçebilir.
Parakrin sinyali, birbirine bağlı olmayan iki yakın hücre arasında gerçekleşir. Bu durumda sinyal molekülleri, mesajı iletmek için kısa mesafeler boyunca yayılabilir. Nöronlar arasındaki konuşma buna harika bir örnektir.
Son olarak, en uzun mesafeleri kat etmesi gereken mesajlar için endokrin sinyalleşme vardır. Uluslararası olarak gönderilmesi gereken bir paket gibi, bu sinyal moleküllerinin hedef varış yerlerine ulaşmak için kan dolaşımından geçmesi gerekir. Vücudun bir kısmında üretilen ve uzaktaki hedeflere ulaşmak için dolaşımdan geçen sinyaller hormon olarak bilinmektedir.
Hücreler İletişim Hatası Yaparsa Sorunlar Ortaya Çıkacaktır
Beyniniz yürüyebilmeniz için bacak kaslarınıza kasılmalarını söylemelidir. Benzer bir biçimde mesaneniz de tuvalete gitmeniz gerektiğini beyninize söylemelidir. Bu nedenle hücre sinyal iletiminin düzgün bir biçimde işlemesi hayatidir.
Hücre sinyal yolları iyi çalıştığında, vücudumuz sorunsuz çalışır. Ancak bir veya daha fazla sinyal yolunun işlev bozukluğu, hücrelerin anormal çoğalmasından organizmanın ölümüne kadar uzanan patolojik durumlara neden olacaktır.
Araştırmacılar kanser, epilepsi, multiple skleroz ve Alzheimer hastalığı gibi birçok hastalığı sinyal yollarındaki bozukluklarla ilişkilendirmektedir. Sağlıklı bir yaşam tarzı ve proteinler, vitaminler, mineraller, antioksidanlar ve sağlıklı yağlarla dolu bir beslenme biçimi hücrelerinizi ‘konuşkan’ tutmanın yollarından birisidir. Yazının devamında göz atmak isterseniz: Henrietta Lacks ve Onun Ölümsüz HeLa Hücreleri
Kaynaklar ve ileri okumalar:
- Cell Signaling: How Your Cells Talk To Each Other. Bağlantı: Cell Signaling: How Your Cells Talk To Each Other
- We need to talk’: how and why cells communicate and what happens when things go wrong. Yayınlanma tarihi. 18 Mart 2022. Bağlantı: We need to talk’: how and why cells communicate and what happens when things go wrong
Matematiksel